TOUT SAVOIR sur les sondes à résistance PT100
Une sonde thermique à résistance est un type de capteur de température. Il se compose d'un élément dont la résistance varie en fonction l'évolution de la température. Les noms communs des thermomètres à résistance incluent les RTD (abréviation de détecteur de température à résistance), RT, Pt100, Pt500, Pt1000.
Un élément Pt100 se compose d'une bobine de fil ou d'un film déposé de métal pur. La résistance de l'élément augmente avec la température d'une manière connue et répétable. Les Pt100 présentent une haute précision sur une large plage de température.
- Plage de mesure : -200 à 700ºC
- Sensibilité : la chute de tension à travers un RTD fournit une sortie beaucoup plus grande qu'une sonde thermocouple.
- Linéarité: Les RTD en platine et en cuivre produisent une réponse plus linéaire que les thermocouples ou les thermistances. Les non-linéarités de RTD peuvent être corrigées grâce à la conception appropriée de réseaux de ponts résistifs.
Le matériau le plus couramment utilisé est le platine avec une résistance de 100 ohms à 0ºC et un coefficient de température (Alpha) de 0,00385 ohms / ºC. D'autres matériaux élémentaires également utilisés sont le cuivre, le nickel et le nickel-fer. Les éléments de platine prédominent en raison de leur plus large gamme, et parce que le platine est le plus répétable et stable de tous les métaux.
| CLASSE B | ± 0,12 Ohm; OU ± 0,30ºC |
| CLASSE A | ± 0.06 Ohm; OU ± 0.15ºC |
| 1/3 B (1/3 DIN) | ± 0,04 Ohm; OU ± 0,10ºC |
| 1/10 B (1/10 DIN) | ± 0.012 Ohm; OU ± 0.03ºC |
Rt = R0 * (1 + A * t + B * t2 + C * (t-100) * t3)
Où:
Rt est la résistance à la température t
R0 est la résistance à 0 ° C
A = 3,9083 E-3 B = -5,775 E-7 C = -4,183 E-12 (inférieure à 0 ° C) ou C = 0 ( au-dessus de 0 ° C)
Pour une sonde de mesure PT100, un changement de température de 1°C provoquera un changement de résistance de 0,384 ohm. Même une petite erreur de mesure de la résistance (par exemple, la résistance des fils menant au capteur) peut provoquer une erreur importante dans la prise de température. Pour un contrôle précis de la température, les capteurs à résistance PT100 ont quatre fils : deux pour transporter le courant de détection et deux pour mesurer la tension aux bornes de l'élément de capteur. Il est également possible d'obtenir des capteurs à trois fils, bien que ceux-ci fonctionnent sur l'hypothèse (pas nécessairement valide) que la résistance de chacun des trois fils est la même.
Il existe différents types de connexion pour les appareils de mesure PT100.
Code couleur standard; A est blanc, B est rouge.
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| 2 Fils : Connexion de base où le conducteur est court. Pas de fil de compensation. | 3 Fils : Le plus commun avec 3 fils de connexion, l'instrument mesure la résistance du fil B et la déduit de sa mesure. | 4 Fils : La connexion à 4 fils est la mesure la plus précise. L'instrument mesure la résistance des quatre fils conducteurs et la déduit de sa mesure. | Double Pt100 : Connexion RTD double 3 fils avec deux élements sensibles différents. |
Aucun entretien n'est requis pour les capteurs de température RTD PT100, cependant, des vérifications d'étalonnage programmées au point de glace (0ºC) sont recommandées.
Préprer un conteneur isol
é d'au moins 300 mm de profondeur et d'un diamètre interne de 100 mm.
La procédure doit être la suivante:
(a) Remplissez le contenant isotherme avec de la glace finement divisée faite d'eau distillée
Remarque: Si l'eau glacée de l'eau distillée n'est pas disponible, la partie transparente d'un bloc de glace commerciale suffira, à condition que toutes les surfaces soient d'abord lavées avec de l'eau distillée.
b) Mélanger la glace avec de l'eau distillée préalablement refroidie à l'aide de l'agitateur, puis égoutter l'excès d'eau. La glace devrait être vitreuse mais il ne devrait pas rester d'eau libre.
c) Raccorder le thermomètre à un appareil de mesure de résistance approprié et ajuster de sorte que la puissance électrique dissipée dans l'élément ne dépasse pas 1 m W.
d) Plonger l'instrument de mesure dans la glace de sorte que l'élément soit à une profondeur d'au moins 150 mm. Assurez-vous que la partie inférieure de la sonde à résistance PT100 soit au moins 30 mm du fond du récipient. Remarque: Les thermomètres avec des longueurs de tige inférieures à 150 mm doivent être immergés à leur profondeur maximale possible.
e) Lorsque l'élément atteint l'équilibre avec la glace, des mesures de température peuvent être prises. Les mesures effectuées avec un courant continu doivent être faites avec le courant dans les deux sens avant et arrière. Remarque: Le temps nécessaire à l'élément pour atteindre l'équilibre est normalement d'environ 3 minutes.
f) Diminuer la profondeur d'immersion de l'élément de 50 mm ou 20% de la longueur de la tige, la plus petite des deux.
g) Répétez l'étape (e). Si le changement de lecture est supérieur au tiers de la tolérance appropriée, toute la procédure doit être répétée avec de la glace fraîche.
Précision : Capteurs RTD PT100; à 0 ºC = Classe B +/- 0,3 ºC, Classe A +/- 0,15 ºC, 1/10 DIN = +/- 0,03 ºC
Le courant à travers le capteur à résistance PT100 provoquera un échauffement: par exemple, un courant de détection de 1 mA à travers une résistance de 100 ohms générera 100 μW de chaleur. Si l'élément capteur ne parvient pas à dissiper cette chaleur, il signalera une température artificiellement élevée. Cet effet peut être réduit soit en utilisant un grand élément de capteur, soit en s'assurant qu'il est en contact thermique avec son environnement.
L'utilisation d'un courant de détection de 1 mA donnera un signal de seulement 100 mV. Parce que le changement de résistance pour un degré Celsius est très faible, même une petite erreur dans la mesure de la tension aux bornes du capteur produira une erreur importante dans la mesure de la température.
Par exemple, une erreur de mesure de tension de 100 μV donnera une erreur de 0,4 ° C dans la lecture de la température. De même, une erreur de 1 μA dans le courant de détection donnera une erreur dans l'indication de température de 0,4 ° C.
En raison des faibles niveaux de signal, il est important de garder les câbles éloignés des câbles électriques, moteurs, appareillages et autres appareils pouvant émettre des parasites électriques.
L'utilisation d'un câble blindé, l'écran étant mis à la terre à une extrémité, peut aider à réduire les interférences. Lors de l'utilisation de câbles longs, il est nécessaire de vérifier que le système de mesure est capable de supporter la résistance des câbles.
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